Прилади ємнісних зміщувальних пристроїв використовуються для вимірювання невеликих зміщень шляхом виявлення змін в ємності. Вихідна напруга цих перетворювачів залежить від різних параметрів, в тому числі геометрія конденсатора і напруги наноситься. Дана стаття забезпечує покроковий посібник для розрахунку вихідних напруг в таких системах.

Розуміння основних принципів

Принцип ядра ємнісного зміщення трансдуктора передбачає зміну ємності, викликаних зміщенням. При знімних пластинах відстань між пластинами змінюється, чергуючи примок. Ця зміна може бути перетворена в безмірний сигнал напруги.

Розрахунок зміни ємності

Капіталізація паралельного конденсатора пластини надається:

C = ε0 * A / d]

Де:

  • ε0] – це дозвіл на вільний простір
  • A - зона пластин
  • d - відстань між пластинами

Випадок викликає зміну d], що веде до зміни ємності ( .

Перетворення змін ємності для напруги

Перетворювач зазвичай використовує коливальну або зарядну схему підсилювача. Зміна ємності впливає на вихідну напругу відповідно до конфігурації схеми. Для простого підсилювача заряду, вихідна напруга (V out]) може бути розрахована як:

V out = (Q / C) * R

Де:

  • Q] - це заряд, що наноситься на конденсатор
  • R] — зворотний резистор в контурі

Кінцевий розрахунок кроків

1. Визначити початкову ємність (]C0]) на довідковому положенні.

2. Заміряти або розрахувати зміни в ємності (]ΔC) через зміщення.

3. Використовуйте параметри схеми (Q і R) для пошуку відступної напруги (]V out]).

Цей процес дозволяє точно вимірювати переміщення шляхом перетягування змін ємності в сигнали напруги.